package com.community.utils;

import java.util.Date;

/**
 * 类名称： SnowFakeUtil
 * 描述： 雪花算法工具类
 * 创建人：zyj
 * 创建时间：2023/11/9 12:12
 */
public class SnowFakeUtil {

        // 初始时间戳(纪年)，可用雪花算法服务上线时间戳的值
        // 1650789964886：2022-04-24 16:45:59
        private static final long INIT_EPOCH = 1650789964886L;

        // 时间位取&
        private static final long TIME_BIT = 0b1111111111111111111111111111111111111111110000000000000000000000L;

        // 记录最后使用的毫秒时间戳，主要用于判断是否同一毫秒，以及用于服务器时钟回拨判断
        private long lastTimeMillis = -1L;

        // dataCenterId占用的位数
        private static final long DATA_CENTER_ID_BITS = 5L;

        // dataCenterId占用5个比特位，最大值31
        // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111
        private static final long MAX_DATA_CENTER_ID = ~(-1L << DATA_CENTER_ID_BITS);

        // dataCenterId
        private long dataCenterId;

        // workId占用的位数
        private static final long WORKER_ID_BITS = 5L;

        // workId占用5个比特位，最大值31
        // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111
        private static final long MAX_WORKER_ID = ~(-1L << WORKER_ID_BITS);

        // workId
        private long workerId;

        // 最后12位，代表每毫秒内可产生最大序列号，即 2^12 - 1 = 4095
        private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;

        // 掩码（最低12位为1，高位都为0），主要用于与自增后的序列号进行位与，如果值为0，则代表自增后的序列号超过了4095
        // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000111111111111
        private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS);

        // 同一毫秒内的最新序号，最大值可为 2^12 - 1 = 4095
        private long sequence;

        // workId位需要左移的位数 12
        private static final long WORK_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS;

        // dataCenterId位需要左移的位数 12+5
        private static final long DATA_CENTER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS;

        // 时间戳需要左移的位数 12+5+5
        private static final long TIMESTAMP_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS + DATA_CENTER_ID_BITS;

        /**
         * 无参构造
         */
        public SnowFakeUtil() {
            this(1, 1);
        }

        /**
         * 有参构造
         * @param dataCenterId
         * @param workerId
         */
        public SnowFakeUtil(long dataCenterId, long workerId) {
            // 检查dataCenterId的合法值
            if (dataCenterId < 0 || dataCenterId > MAX_DATA_CENTER_ID) {
                throw new IllegalArgumentException(
                        String.format("dataCenterId 值必须大于 0 并且小于 %d", MAX_DATA_CENTER_ID));
            }
            // 检查workId的合法值
            if (workerId < 0 || workerId > MAX_WORKER_ID) {
                throw new IllegalArgumentException(String.format("workId 值必须大于 0 并且小于 %d", MAX_WORKER_ID));
            }
            this.workerId = workerId;
            this.dataCenterId = dataCenterId;
        }

        /**
         * 获取唯一ID
         * @return
         */
        public static Long getSnowFlakeId() {
//            return SnowFakeUtil.nextId();
              return null;
        }

        /**
         * 通过雪花算法生成下一个id，注意这里使用synchronized同步
         * @return 唯一id
         */
        public synchronized long nextId() {
            long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(currentTimeMillis);
            // 当前时间小于上一次生成id使用的时间，可能出现服务器时钟回拨问题
            if (currentTimeMillis < lastTimeMillis) {
                throw new RuntimeException(
                        String.format("可能出现服务器时钟回拨问题，请检查服务器时间。当前服务器时间戳：%d，上一次使用时间戳：%d", currentTimeMillis,
                                lastTimeMillis));
            }
            if (currentTimeMillis == lastTimeMillis) {
                // 还是在同一毫秒内，则将序列号递增1，序列号最大值为4095
                // 序列号的最大值是4095，使用掩码（最低12位为1，高位都为0）进行位与运行后如果值为0，则自增后的序列号超过了4095
                // 那么就使用新的时间戳
                sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK;
                if (sequence == 0) {
                    currentTimeMillis = getNextMillis(lastTimeMillis);
                }
            } else { // 不在同一毫秒内，则序列号重新从0开始，序列号最大值为4095
                sequence = 0;
            }
            // 记录最后一次使用的毫秒时间戳
            lastTimeMillis = currentTimeMillis;
            // 核心算法，将不同部分的数值移动到指定的位置，然后进行或运行
            // <<：左移运算符, 1 << 2 即将二进制的 1 扩大 2^2 倍
            // |：位或运算符, 是把某两个数中, 只要其中一个的某一位为1, 则结果的该位就为1
            // 优先级：<< > |
            return
                    // 时间戳部分
                    ((currentTimeMillis - INIT_EPOCH) << TIMESTAMP_SHIFT)
                            // 数据中心部分
                            | (dataCenterId << DATA_CENTER_ID_SHIFT)
                            // 机器表示部分
                            | (workerId << WORK_ID_SHIFT)
                            // 序列号部分
                            | sequence;
        }

        /**
         * 获取指定时间戳的接下来的时间戳，也可以说是下一毫秒
         * @param lastTimeMillis 指定毫秒时间戳
         * @return 时间戳
         */
        private long getNextMillis(long lastTimeMillis) {
            long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
            while (currentTimeMillis <= lastTimeMillis) {
                currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
            }
            return currentTimeMillis;
        }

        /**
         * 获取随机字符串,length=13
         * @return
         */
        public static String getRandomStr() {
            return Long.toString(getSnowFlakeId(), Character.MAX_RADIX);
        }

        /**
         * 从ID中获取时间
         * @param id 由此类生成的ID
         * @return
         */
        public static Date getTimeBySnowFlakeId(long id) {
            return new Date(((TIME_BIT & id) >> 22) + INIT_EPOCH);
        }

        public static void main(String[] args) {
            SnowFakeUtil snowFlakeUtil = new SnowFakeUtil();
            long id = snowFlakeUtil.nextId();
            System.out.println(id);
            Date date = SnowFakeUtil.getTimeBySnowFlakeId(id);
            System.out.println(date);
            long time = date.getTime();
            System.out.println(time);
            System.out.println(getRandomStr());

        }


}
